基于光纤放大增强型光声光谱的H2S与CO2检测技术

作者：马凤翔; 田宇; 陈珂^*; 张博; 李辰溪; 张广寅; 郭珉; 杨蓓蕾; 赵跃

来源：光学学报, 2021, 41(07): 198-206.

• 光谱学
• 微量气体检测
• 光声光谱
• 掺铒光纤放大
• 近红外激光器
• 交叉干扰

高浓度的CO2会对H2S的检测精度产生较大影响。本文提出了一种基于光纤放大增强型光声光谱的H2S与CO2检测技术方案,采用单个分布反馈式激光器串联高功率掺铒光纤放大器作为光声激励光源,实现了对H2S与CO2的同时高精度检测。分析了CO2在所选H2S吸收线处对H2S检测产生的干扰,同时利用检测到的CO2浓度对测量的H2S浓度进行修正。实验结果表明,修正后的H2S浓度偏差保持在-5%～5%以内。使用Allan方差分析对系统的检测极限进行了计算,当积分时间为1 s时,该系统对H2S和CO2的检测极限分别为656.3×10-9和25.2×10-6;当积分时间为100 s时,系统对H2S和CO2的检测极限分别为61×10-9和2.6×10-6。计算得到的对H2S检测的归一化噪声等效吸收系数为5.5×10-9 cm-1·W·Hz-1/2。本系统具有检测精度高和稳定性好的优点。

• 单位
  国网安徽省电力有限公司; 大连理工大学; 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院